在制冷红外探测器领域，碲镉汞（HgCdTe）和二类超晶格（InAs/GaSb T2SL）是当前两条最主流的技术路线，也是行业里争论最久的一组对比。碲镉汞统治了这个领域超过60年，性能天花板至今无人打破；二类超晶格则是近十年快速崛起的挑战者，在均匀性、成本、甚长波暗电流等关键指标上已经实现反超。两者各有不可替代的优势，也各有明确的短板。
一、碲镉汞
它最大的优势在于性能天花板极高——量子效率可以做到80%以上。它的波段覆盖范围也最广，从1μm一直到30μm，整个红外波段通吃。尤其在短波红外（1～3μm）和中波红外（3～5μm）段，二类超晶格目前还追不上它。
但碲镉汞的问题同样突出：
1.材料均匀性较差：汞是液态元素，生长过程中组分控制极难，晶圆上不同位置的性能差异大，直接导致成品率低、成本高。
2.甚长波段（>12微米）暗电流大：因为随着截止波长增大，电子有效质量会变得非常小，带间隧穿电流急剧上升，这是物理规律决定的硬伤。
目前主流产品以640×512面阵为主，大面阵推进困难。
二、二类超晶格
二类超晶格是近十年快速崛起的新路线，核心结构是InAs和GaSb交替生长的量子阱。它的崛起不是偶然的，而是因为它在几个关键维度上结构性地优于碲镉汞。
1.暗电流更低：这是最关键的优势。二类超晶格的电子有效质量大约是碲镉汞的3倍，有效质量大意味着带间隧穿概率小，暗电流自然就低。而且这个优势在长波和甚长波段会被进一步放大——因为碲镉汞在甚长波段有效质量会急剧变小，暗电流飙升，而二类超晶格的有效质量基本不随波长变化，所以在8～30微米这个区间，它的暗电流已经反超了碲镉汞。
2.均匀性和可制造性好得多：它用的是成熟的III-V族MBE生长工艺，InAs和GaSb都是共价键材料，晶格匹配技术已经非常成熟，8英寸晶圆级别的均匀性已经实现。这意味着大面阵、高成品率、低成本，这些在碲镉汞上很难做到的事情，在二类超晶格上是自然而然的。
3.工作温度可以更高：传统碲镉汞探测器一般要工作在77K（液氮温度），而二类超晶格可以做到150K，也就是所谓的HOT（High Operating Temperature）型。工作温度高意味着制冷机可以做得更小更轻，系统功耗更低，这对于星载和便携应用是巨大优势。
4.多色探测天然友好：想做双色甚至多色探测，只需要调节不同量子阱的层厚就行，不需要像碲镉汞那样做复杂的异质结设计，工艺上简单很多。另外，共价键结构也让它比碲镉汞更耐辐照，在空间环境下寿命更长。
当然它也有短板。最明显的是短波红外段（<3微米）性能不如碲镉汞，量子效率目前大概在50%以上，虽然在快速追赶，但差距仍然存在。
如果只看一个指标——谁的探测率更高，答案是碲镉汞，而且短期内不会变。但如果看综合工程能力——均匀性、成本、大面阵、甚长波暗电流、工作温度、抗辐照——二类超晶格已经全面领先。
从产业现实看，2026年的格局是：高端应用领域，碲镉汞仍然是主力，因为那些场景对极限性能的要求不容妥协；但在星载遥感、工业热成像、甚长波探测这些大规模应用场景，二类超晶格正在快速替代。
